La Corée du Sud est récemment parvenue à maintenir un plasma de fusion à 100 millions de degrés Celsius pendant vingt secondes au sein de son réacteur expérimental. C’est un record, et un pas de plus vers la maîtrise de la fusion nucléaire, développée par le Soleil.
Depuis plusieurs années, plusieurs pays armés de leurs plus grands ingénieurs se tournent vers une source d’énergie : la fusion nucléaire. Il s’agit du processus par lequel deux noyaux atomiques s’assemblent pour former un noyau plus lourd. Cette réaction, à l’oeuvre dans le Soleil et la plupart des autres étoiles de l’Univers, permet de dégager une quantité colossale d’énergie « propre » et quasi de manière quasi « illimitée ».
Sur le papier, l’idée serait donc de maîtriser ce processus ici sur Terre, mais à plus petite échelle. Pour ce faire, il s’agit de faire chauffer de l’hydrogène gazeux à plus de 100 millions de degrés Celsius jusqu’à former un nuage de plasma. Ce nuage doit ensuite être contrôlé avec des aimants ultra puissants suffisamment longtemps pour que les atomes puissent fusionner et libérer de l’énergie.
Un nouveau record
Au cours de ces dernières années, certains réacteurs expérimentaux ont réussi à faire grimper les températures suffisamment pour obtenir du plasma. Le plus compliqué en revanche (tout est compliqué dans ce type de technologie) est de maintenir ce nuage dans cet état. En ce sens, un nouveau pas vient d’être franchi.
Le 24 novembre, le Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR), un réacteur à fusion supraconducteur expérimental coréen, a en effet établi un nouveau record du monde en réussissant à maintenir le plasma à haute température pendant vingt secondes avec une température ionique supérieure à 100 millions de degrés Celsius. À titre de comparaison, c’est plus de sept fois la température relevée au centre du Soleil.
L’annonce a été faite par le centre de recherche KSTAR de l’Institut coréen de l’énergie de fusion (KFE), qui mène ces expériences dans le cadre d’une recherche conjointe avec l’Université nationale de Séoul (SNU) et l’Université Columbia des États-Unis.
Jusqu’à présent, ce réacteur n’avait réussi à maintenir une telle température que pendant huit secondes pendant sa campagne de 2019. Dans son expérience de 2018, le KSTAR avait atteint pour la première fois la température des ions plasma de 100 millions de degrés pendant environ 1.5 seconde.
« Un tournant important »
Pour atteindre ces nouveaux résultats, les responsables du KSTAR expliquent avoir amélioré les performances du mode de barrière de transport interne (ITB). « Les technologies nécessaires pour de longues opérations de maintien du plasma à 100 millions de °C sont la clé de la réalisation de l’énergie de fusion« , a déclaré Si-Woo Yoon, Directeur du centre de recherche KSTAR du KFE. « Le succès du KSTAR dans le maintien du plasma à haute température pendant vingt secondes sera un tournant important dans la course à la sécurisation des technologies pour le contrôle du plasma haute performance« .
Le KSTAR prévoit de partager ses principaux résultats d’expérimentation de 2020 lors de la conférence de l’AIEA sur l’énergie de fusion qui se tiendra en mai 2021. En parallèle, les chercheurs poursuivent leurs travaux, l’objectif final du KSTAR étant de maintenir un fonctionnement continu de 300 secondes avec une température ionique supérieure à 100 millions de degrés d’ici 2025.
